En busca del bosón de Higgs o de un cambio en la teoría de la materia

• Se forzará la colisión de protones a una energía hasta ahora nunca alcanzada.
• Es la mayor aproximación a las condiciones en las que se produjo el Big Bang

Grafico que muestra la disposición en el terreno del Gran Colisionador de Hadrones y del colisionador de partículas CMS en las intalaciones del CERN en Ginebra (Suiza)

El gran acelerador de partículas del Centro Europeo de Investigación Nuclear, el LHC, intentará el martes en Ginebra (Suiza) conseguir colisiones de protones a un rango de energía nunca alcanzado hasta la fecha (7 teraelectronvoltios), en o que supondrá el arranque de dos años de experimentos que confirmarán la teoría sobre el origen de la materia o provocarán "un cambio revolucionario" en la Física.

Así lo cree la catedrática de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la Universidad de Cantabria , Teresa Rodrigo, la investigadora española a la que 180 institutos científicos de todo el mundo acaban de elegir para que coordine su trabajo durante los dos próximos años, a partir del 1 de enero de 2011, en uno de los instrumentos claves del LHC: el detector de partículas CMS.

Perteneciente al Instituto de Física de Cantabria, Teresa Rodrigo participa en el CMS desde las primeras fases de su diseño, en 1990, y lleva semanas trabajando contrarreloj en el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) junto al resto de científicos involucrados en el experimento para que todo funcione el martes.

"Ha habido mucho trabajo intensivo estos días para que todo esté perfectamente, para que no haya fallos, que los habrá, seguramente... pero para que no haya fallos importantes. Es sólo el primer intento", asegura Rodrigo.

Cuando el martes el LHC intente por primera vez que choquen dos haces de protones acelerados casi a la velocidad de la luz, con 3,5 TeV (teraelectronvoltios) de energía cada uno,  uno de los "ojos" que registrarán lo que allí suceda será el CMS: una máquina enorme, de 12.500 toneladas, 21 metros de longitud y 15 de diámetro, cuyo nombre responde a las siglas de Solenoide de Muones Compacto.

"Por parte de los detectores no va a haber ningún problema, porque los tenemos bastante bien controlados. Pero, claro, es la primera vez que vamos a ver colisiones a tan alta energía, así que no puedes prever todo. Pueden ocurrir cosas no previstas", indica.

En busca del esquivo bosón de Higgs

Desde el primer momento, CMS y el otro gran detector del LHC, Atlas, tendrán todos sus instrumentos pendientes de que aparezca el bosón de Higgs, el descubrimiento que la Física lleva persiguiendo desde hace 40 años, cuando Peter Higgs formuló una hipótesis que resolvía los problemas que presentaba el llamado "Modelo Estándar".

En esa hipótesis, sería esta nueva partícula -el bosón de Higgs, en un proceso que empezó unas fracciones de segundo después de la gran explosión inicial del Universo. Cuando el LHC consiga que dos protones choquen a 7 TeV, el CERN habrá recreado las condiciones más parecidas a esos instantes siguientes al "Big Bang" que la ciencia haya visto nuca.

"Estamos entrando en un rango de energías diferentes. Hay muchas teorías, muchos modelos que nos dicen: con esta energía ya podríamos vislumbrar la nueva Física, la extensión del Modelo Estándar", apunta Rodrigo, antes de recordar que 7 TeV es sólo la mitad de lo que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) puede proporcionar.

Hallar el bosón de Higgs, subraya, ayudaría a responder preguntas fundamentales: "Es entender cuál es el origen de la materia, por qué estamos en el Universo, cuál es la razón de que los objetos tengan masa, por qué el Universo se comporta como se comporta".

Rodrigo, que ya participó en 1995 en el Fermilab (EEUU) en el descubrimiento de otra partícula básica, el quark top, defiende que, si el bosón de Higgs existe, los detectores del LHC lo registrarán, pero matiza que no se puede decir cuándo ocurrirá eso, porque "depende de lo que la naturaleza decida, llevará mucho o poco".

Y si no la detectan, añade, podrá descartarse su existencia: "Sería un cambio revolucionario en el paradigma actual. Querría decir que hay que mirar desde otros puntos de vista".

La futura coordinadora del CMS sostiene que dentro de 24 meses, cuando el acelerador termine el ciclo de funcionamiento que comienza el martes, los descubrimientos que genere abrirán nuevos caminos al futuro de la Física,  aunque sea por vías "más o menos difusas".

Lo que en ningún caso ocurrirá, apunta, es que se forme un agujero negro o que la humanidad tenga una visión premonitoria de su futuro, como sugiere una de las últimas fantasías que ha inspirado el LHC: la novela -y serie de televisión homónima- "Flashforward".

"Hemos leído de todo y se seguirá leyendo, porque la ciencia ficción es un campo muy atractivo", dice entre risas esta científica, "pero todas esas ideas catastrofistas no tienen ninguna base. Saldrán más, seguro, porque no hay freno a la imaginación".